인공지능 기반 스마트 도로조명, 도로 위 모든 위험상황 인식한다.
인공지능 기반 스마트 도로조명, 도로 위 모든 위험상황 인식한다.
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.12.19 12:02
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[공학저널 전찬민 기자] 최근 이슈화되고 있는 어린이 보호구역 참사로 인해 보행자의 안전에 대한 전국민의 관심이 집중되고 있는 가운데 인공지능, ICT 기술 등 첨단 기술을 활용해 사고 예방을 위한 각개 각층의 노력이 지속되고 있다.

현재 교통상황 관리는 대부분의 CCTV 관제 시스템은 수집된 정보를 중앙 관제요원이 직접 판단하고 이용자에게 제공하는 방식으로 이뤄졌다. 하지만 이러한 중앙 집중식 관제시스템은 24시간 교대 근무를 하는 인력에 의존하다보니 상황판단에 따른 지연 시간 발생해 돌발 상황 대처가 어려운 한계에 직면해 있다.

이에 따라 도로 위의 위험상황을 인력이 아닌 인공지능을 활용해 즉각적으로 감지하고, 현장 단위의 적절한 대응을 하고자 스마트 도로조명 플랫폼 개발을 착수해 현재 실증이 진행되고 있다.

지난 2019년 개발이 착수된 스마트 도로조명 플랫폼은 차대차, 차대사람간 교통사고가 빈번하게 발생하는 교차로, 횡단보도, 어린이보호구역, 터널, 결빙 위험구간 등 5대 교통사고 다발지역에서 발생 가능한 시나리오를 CCTV영상과 레이더 센서 융복합을 통해 인공지능이 스스로 위험상황을 인식하고, 경보를 표출할 수 있다는 것이 특징이다.

기존에도 스마트 도로조명 플랫폼과 유사하게 보여지는 ITS 시스템은 다양하게 존재하고 있다. 다만, 스마트 도로조명 플랫폼이 가지는 차별성은 I2I(Infra-to-Infra), 엣지컴퓨팅, SW업데이트를 통한 용이한 유지보수, 단체표준 준수를 통한 확장성에 있다는 것이다.

스마트 도로조명 플랫폼의 차별화된 특징을 자세히 살펴보면 첫 번째로 도로를 따라 놓여진 가로등들이 해당 구역에서 발생하는 위험상황을 인식하고 해당 지역을 관할하는 ‘로컬 플랫폼’ 내에서 WAVE 무선통신을 이용해 I2I로 정보를 공유하게 된다는 것이다. 이는 독립적으로 센서 가시범위 내를 인식하는 타 플랫폼과 달리 여러 개의 스마트 도로조명이 협력해 상황을 인식하는데 그 차별성을 가지고 있다.

두 번째로는 각각의 스마트 도로조명 지주가 영상/레이더 정보를 분석할 수 있는 인공지능 보드를 탑재하고 있다는 점이다. 모든 스마트 도로조명 지주에는 IEU(Intelligent Edge Unit)라고 불리는 인공지능 보드를 가지고 있고, 스마트 도로조명 플랫폼은 중앙 센터에 막대한 서버 등을 구현하지 않더라도 도로의 위험상황을 스스로 인식할 수 있다는 것이 특징이다.

세 번째 특징은 SW 업데이트를 통한 용이한 유지보수로써 현재 스마트 도로조명 플랫폼은 교차로・횡단보도・어린이보호구역・터널・결빙의 5대 교통사고 다발지역에서 30여개 서비스 시나리오를 제공하고 있다. 여기서 주목할 점은 로컬플랫폼의 SW 업데이트를 통해 하드웨어 플랫폼은 유지한 상태에서 스마트 도로조명 플랫폼이 설치되는 현장의 필요성에 따라 현재 제공하는 서비스 시나리오 외 다양한 추가 시나리오를 확장할 수 있는 장점이다.

또한, 국토교통부 단체표준인 ‘스마트시티 통합플랫폼’과의 연계를 고려해 설계돼 있다는 것도 특징이다. 이에 따라 스마트 도로조명 플랫폼을 기존 지자체의 도시 통합관제센터와 연계하는 경우 정보연계가 용이하며, 현재 실도로 실증을 수행하고 있는 강원도 강릉시 외 다양한 지자체로 확산할 수 있는 용이성도 가지고 있다.

이준형 수석연구원, 강원의 단장(부원장)

한국건설기술연구원 스마트도로조명연구단 강원의 단장(사진, 우)은 “스마트 도로조명 플랫폼은 도로에 설치돼 있는 가로등에 CCTV와 레이더 센서를 설치해 도로에서 발생하는 위험상황을 인식한다”며 “위험상황은 스마트 도로조명에 탑재돼 있는 인공지능 엣지 유닛(IEU)이 분석을 수행하며, 상황에 맞는 경고를 디지털 사이니지나 고보조명을 이용해 가변적으로 표출한다”고 말했다.

그는 이어 “특히 고보조명의 경우 야간 운전 시 운전자가 원거리에서 입체적으로 경고정보를 인지하는데 효과적”이라며 “다만, 고보조명을 도로노면에 조사하는 것은 현행법상 근거가 없어 장기적으로 법제도 개선을 통해 널리 보급될 수 있도록 노력이 필요하다”고 덧붙였다.

스마트 도로조명 지주가 인식한 위험상황 정보는 WAVE 무선통신을 이용해 가로등간 전파되며, 특정지역에서 10-15개 스마트 도로조명을 관할하는 로컬플랫폼이 각 스마트 도로조명의 인지정보를 종합적으로 판단해 각각의 지주에게 WAVE 무선통신을 이용해 표출할 경고정보를 지시하게 된다.

서로 다른 지역에 설치된 스마트 도로조명간 협력이 필요한 경우에는 통합플랫폼이 로컬플랫폼간 정보를 중계하게 된다. 또한, 스마트 도로조명 플랫폼이 인지한 위험상황 정보와 경고표출 정보를 지자체 도시통합관제센터와 연계하려는 경우, 지자체가 국토부 스마트시티 통합플랫폼으로 구현돼 있다면, 스마트 도로조명 플랫폼과 연계가 가능하도록 설계됐다.

현재 스마트 도로조명 플랫폼은 2022년 4월 강원도 강릉시와 실증협약을 체결해 강릉시 화부산로 일대 26개소, 정동진 인근 안임피암 터널에 5개소 등 총 31개소에 설치해 실도로 실증을 수행하고 있다. 최근 실증 시설물 구축이 완료돼 아직까지는 인근 주민대상의 실증효과 분석은 수행되지 못했지만 지난 2021년 한국건설기술연구원 연천SOC실증 연구센터 테스트베드에서 성능검증을 수행한 결과 구현 정확도 96.6% 최상급을 달성했다.

이처럼 실도로 환경에 스마트 도로조명 플랫폼 구축함으로서 도로위의 횡단보도, 교차로, 어린이보호구역, 터널 등에서 발생가능한 사고위험을 사전에 예방할 수 있고, 겨울철 위험요소인 블랙아이스 등에 대해서도 대처함으로써 교통안전 증진에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

나아가 다가오는 자율주행 시대에 핵심적인 사항은 자율차와 비자율차가 혼재된 도로환경에서 스마트 도로조명 플랫폼은 이와 같이 비자율주행 차량을 대상으로 하는 기술공백을 메워줄 수 있는 역할로의 확장성을 가지고 있다. 스마트 도로조명 플랫폼이 수집한 도로 위험상황 정보에 더해 자율주행 차량의 송신정보를 수신하고 디지털 사이니지, 고보조명 등의 표출장비를 이용해 운전자에게 전달한다면 자율주행자동차와 비자율주행 자동차가 혼재하더라도 안전한 운행을 지원할 것으로 기대되고 있다.

강 단장은 “스마트 도로조명 플랫폼은 현재 강원도 강릉시에서 실도로 실증을 진행하는 동안 실도로에서 발생할 수 있는 다양한 상황에 대해 플랫폼이 대응할 수 있는 경험을 쌓을 것”이라며 “국가연구개발 사업을 통해 개발된 기술이 다양한 지자체로 확산될 수 있도록 설치매뉴얼을 수립해 나갈 계획”이라고 말했다.


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